Пути снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха

Для обеспечения экологической безопасности, создания нормальных, здоровых условий труда и отдыха разработаны предельные уровни загрязнения воздушного бассейна - предельно-допустимые концентрации (ПДК).

ПДК нормируется в:

– рабочей зоне (ГОСТ 12.1.005-88);

– населенной местности (СН 245-71).

ПДК в населенной местности подразделяется на:

– ОБУВ (ориентировочно-безопасный уровень воздействия);

– среднесуточная (с/с);

– максимально-разовая (м/р).

ПДК в рабочей зоне - это максимальная концентрация вредного

вещества, которая в течение ежедневной работы (кроме выходных и праздничных дней) не более 8 часов в сутки, не более 41 час в неделю не ухудшает состояния здоровья, не приводит к дискомфорту труда, а при длительном воздействии не приводит к профессиональным заболеваниям.

Классификация вредных веществ по степени опасного воздействия приведена в таблице 11.

Таблица 11 —Классификация вредных веществ по степени опасного воздействия на человека

Класс опасности	Наименование класса	ПДК, мг/м'
1-й	чрезвычайно-опасный	≤ 0,1
2-й	высокоопасный	0,1-1
3-й	умеренно-опасный	1+10
4-й	малоопасный	10 и выше

По видам вредные вещества подразделяют на:

1. вещества однонаправленного действия;

2. вещества разнонаправленного действия.

Человек подвергается комбинированному воздействию вредных веществ. Возможны следующие разновидности этих воздействий:

§ суммация, аддитивное воздействие;

§ синергизм;

§ антогонизм.

В результате сгорания топлива в судовых силовых дизельных установках образуются отработанные газы, содержащие оксиды серы, азота, углерода, сажу, углеводороды. По санитарным нормам и требованиям экологической безопасности отработанные газы перед выбросом в атмосферу должны быть очищены до безопасного уровня воздействия на окружающую среду.

Суда и многие другие транспортные средства являются достаточно активными источниками загрязнения воздушного бассейна углеводородами, оксидами углерода, азота, серы, фенолами, альдегидами, спиртами, кетонами, твердыми частицами (сажа), тяжелыми металлами (свинец и его соединения).

С гигиенических позиций опасность загрязнения воздуха вредными веществами можно оценить с помощью ПДК и по данным об изменениях показателей здоровья населения.

Загрязняющие вещества в атмосфере находятся в газообразном и аэрозольном состоянии.

Отработанные (выхлопные) газы двигателей транспортных средств наносят существенный вред окружающей среде, биоте и здоровью человека. В их составе содержатся общеядовитые, удушающие компоненты (оксид углерода), компоненты раздражающего характера (оксиды серы, азота), мутагенные (тяжелые металлы, альдегиды, алкалоиды), канцерогенные соединения (углеводороды, бенз(аг)пирен), сажа (твердые частицы).

В таблице 12 приведены составы отработанных газов, образующихся при сжигании бензина и дизельного топлива (г/кг топлива).

 

 

Таблица 12 - Состав выхлопных газов, образующихся при сжигании топлива

X№ п/п	Компоненты	Бензин	Дизельное топливо
	Оксид углерода
	Оксиды азота
	Углеводороды СхНу
	Твердые частицы (сажа, окалина и др.)	1,5
	SО2 - сернистый ангидрид	1,5
	Этилированный бензин - свинец	0,01
	Неэтилированный бензин - свинец

Из трех метеорологических параметров - скорость воздуха, температура, относительная влажность - наиболее существенной в образовании опасных зон является относительная влажность. Если в сухом нейтральном воздухе скорость окисления Б0₂ до 80₃ составляет 2% в час, то повышение влажности воздуха до максимальной (90%) и приводит к снижению конверсии до 0,6% в час.

При тумане суммарное количество загрязняющих компонентов в газовой фазе и каплях тумана выше, чем при его отсутствии. Кроме химических реакций в атмосферном воздухе постоянно происходят массообменные и фотохимические процессы, в которых участвуют такие газы, как озон, двуокись азота, сернистый ангидрид. Наибольшее значение имеет фотохимия озона.

Комплекс санитарно-гигиенических исследований показал существенное влияние выбросов на образование туманов, дымов, мглы, которые приводят к загрязнению атмосферы аэрозольными частицами.

Отработанные газы дизельных установок представляют сложную газовую смесь. Четыре компонента - азот, кислород, диоксид углерода и пары воды составляют 99-99,9% объем, а остальные компоненты - 0,1-1% объем, причем последние представляются наиболее вредными для природных экосистем, животных, биоты и человека (табл. 13).

 

 

Таблица 13 - Состав отработанных газов (ОГ) от двигателей транспортных средств

№п/п	Компонент	Концентра-цна в ОГ, г/м^3	Свойства компонента, загрязненного ОГ
	Диоксид углерода	40-240	Удушающее, наркотическое действие, парниковый эффект
	Сернистый ангидрид	0,1-0,5	Раздражающее действие, токсичность
	Оксид углерода	0,25-2,5	Общеядовитый, удушающий, кроветворный
	Акролеин	0,001-0,04	Токсичность
	Оксиды азота (по N0,)	0,5-8	Раздражающий, токсичный, компонент «кислотного» дождя
	Углеводороды	0,25-2,0	Токсичность, парниковый эффект
	Бенз(а)пирен	0,2-0,5	Канцерогенные
	Сажа	0,05-0,5	Ухудшение видимости, раздражение, болезнь верхних дыхательных путей
	Вода (пары)	15-100	Влажность, туманообразование
	Оксиды азота, углеводороды	-	Смогообразование

 

к 60-м годам XX столетия вред, наносимый окружающей среде и человеку ОГ, стал ограничиваться законодательными актами. В Западной Европе действует законодательный документ ЕЭК ООН, в США в 1973 т. введен федеральный стандарт на ограничение дымносги и газообразные выделения токсикантов с ОГ.

6.3.3. Основные пути снижения концентрации токсикантов в ОГ дизелей:

– Оптимизация энергетического состояния воздушного заряда.

– Улучшение экономических и экологических характеристик дизеля путем повышения давления впрыска топлива.

– Улучшение качества топлива для судовых дизелей, разработка присадок к топливу, повышающих цетановое число компаундированного дизельного топлива, интенсифицирующих процесс окисления, воспламенения.

– Задержка воспламенения топлива и влияние её на полноту сгорания и состав ОГ дизелей.

– Улучшение показателей смесеобразования дизельного топлива с воздухом.

– Снижение уровня токсичности ОГ за счет ввода воды в дизельное топливо.

– Впрыск метанола непосредственно в камеру сгорания дизельного топлива.

– Снижение уровня токсичности ОГ с помощью каталитических нейтрализаторов.

– Улучшение качества топлива для судовых дизелей, разработка присадок к топливу, повышающих цетановое число компаундированного дизельного топлива, интенсифицирующих процесс окисления, воспламенения.

– Задержка воспламенения топлива и влияние её на полноту сгорания и состав ОГ дизелей.

– - Улучшение показателей смесеобразования дизельного топлива с воздухом.